新疆油田老化油處理工藝技術(shù)研究
技術(shù)支持
多年來，老化油處理一直是新疆油田公司面臨的一個(gè)難題，通過近幾年的努力，在常規(guī)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，已著手開展了老化油回收及處理研究，通過老化油的性質(zhì)研究和老化油摻入系統(tǒng)對生產(chǎn)的沖擊來看，要想不污染處理系統(tǒng)又能經(jīng)濟(jì)有效處理老化油，必須對老化油的處理工藝進(jìn)行特殊研究。
1 處理現(xiàn)狀及存在問題
“老化油”回收摻入原油集輸處理系統(tǒng)時(shí)，常對脫水系統(tǒng)造成沖擊，老化油的摻入過量時(shí)，混油含水超標(biāo)，必須重新處理，增加了原油脫水處理成本。
2 不同油品破乳試驗(yàn)
2.1 老化油破乳試驗(yàn)
老化油乳狀液不易破乳。在120℃，加藥濃度為500mg/L條件下，老化油乳狀液的脫水率為88.16%。在現(xiàn)場溫度90℃條件下，破乳劑濃度500mg/L時(shí)，脫水率只能達(dá)到69.74%。
2.2 老化油和混合采出液配比破乳試驗(yàn)
將含水為38%的老化油與含水為47.07%的混合稠油按1：20、2：20、3：20、4：20、5：20的比例混合，得到五種不同配比的乳狀液，它們的含水分別為46.60%、46.24%、45.85%、45.53%、45.26%。在70℃和90℃條件下考察這五種乳化油的破乳效果。
通過試驗(yàn)表明，在70℃條件下，老化油的摻比達(dá)到1：5時(shí)，破乳劑濃度300mg/L時(shí)，脫水率都在90%以上，如果破乳劑降至150mg/L時(shí)，老化油的摻比小于1：10破乳效果不佳。
如果將溫度提高到90℃，破乳劑加量在150mg/L的條件下，老化油的摻比能提高到1：5，但必須保證足夠長的脫水時(shí)間。說明高溫對老化油混合液有一定破乳效果。
3 老化油單獨(dú)處理的可行性
上述研究表明，老化油乳狀液單獨(dú)采用熱化學(xué)沉降脫水效果差。摻入處理系統(tǒng)將影響混合液的處理效果。實(shí)驗(yàn)室研究認(rèn)為，在90℃時(shí)，150mg/L的條件下，老化油是摻入比例為1：5。而實(shí)際老化油的摻比達(dá)到1：10時(shí)已不能穩(wěn)定運(yùn)行，稍有其它因素干擾整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)處于紊亂。因此，尋找單獨(dú)處理技術(shù)有利于處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。下面是老化油的離心試驗(yàn)。
表1：95℃條件下，老化油離心試驗(yàn)結(jié)果：
序號 | 轉(zhuǎn)速（r/min） | 轉(zhuǎn)時(shí)（min） | 水量（mL） | 雜質(zhì)量（mL） |
1 | 300 | 5 | 0.9 | 0 |
2 | 900 | 5 | 1.6 | 微量 |
3 | 1500 | 5 | 10 | 1.2 |
4 | 1800 | 5 | 12 | 1.5 |
備注 | 試驗(yàn)用油50mL，含水29% | |||
表2：95℃條件下，加破乳劑后老化油離心試驗(yàn)結(jié)果
序號 | 破乳劑名稱 | 加藥濃度（mg/L） | 轉(zhuǎn)速（r/min） | 轉(zhuǎn)時(shí)（min） | 水量 （mL） | 油相含水 （%） | 雜質(zhì)量（mL） |
1 | 現(xiàn)場用 | 500 | 600 | 5 | 3.5 | / | 微量 |
2 | 現(xiàn)場用 | 300 | 1200 | 5 | 8 | / | 0.4 |
3 | 現(xiàn)場用 | 500 | 1500 | 5 | 14 | 0.66 | 1.2 |
備注 | 試驗(yàn)用油50mL，含水29% | ||||||
從表1可以看出，在不加破乳劑的條件下，單靠離心時(shí)脫水率只能達(dá)到80%以上，上部油相含水率仍然較高。從表2可以看出，加破乳劑后，脫水率明顯提高。當(dāng)破乳劑加到500mg/L，轉(zhuǎn)速提高到1500r/min時(shí)，離心5min能使上部油相含水降低到0.66%。從室內(nèi)試驗(yàn)可以看出，由于老化油中含有一定的雜質(zhì)，單獨(dú)的熱化學(xué)沉降脫水效果不好，且不易使油相中的雜質(zhì)脫出。熱化學(xué)處理后再經(jīng)機(jī)械離心的方法處理，可以將老化油處理合格。
4 熱化學(xué)沉降+碟片式離心機(jī)脫水工藝現(xiàn)場試驗(yàn)
在完成室內(nèi)評價(jià)和熱化學(xué)沉降處理的基礎(chǔ)上，利用碟片式離心機(jī)及配套工藝在現(xiàn)場對老化油進(jìn)行了“熱化學(xué)沉降+碟片式離心機(jī)”脫水工藝試驗(yàn)。試驗(yàn)油品為事故池老化油，離心機(jī)進(jìn)油含水50%，破乳劑濃度大于200mg/L，加鹽大于1000mg/L，進(jìn)離心機(jī)油溫95～98℃，試驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3：老化油熱化學(xué)+離心機(jī)脫水試驗(yàn)參數(shù)
運(yùn)行時(shí)間 | 離心機(jī)進(jìn)口油溫（℃） | 離心機(jī)進(jìn)口原油含水（%） | 離心機(jī)進(jìn)口原油含水（%） | 離心機(jī)出口水中含油（mg/L） | |
11月7日 | 23:00 | 94 | 60 | 3.5 | 584 |
1:00 | 93 | 60 | 5 | 165 | |
2:00 | 91 | 36 | 0.6 | 96 | |
3:00 | 92 | 53 | 3.2 | 683 | |
6:00 | 91 | 75 | 1.5 | 150 | |
11月9日 | 20:00 | 85 | 40 | 2 | 864 |
23:00 | 86 | 95 | 10 | 628 | |
2:00 | 92 | 2 | 0.3 | 562 | |
3:00 | 92 | 40 | 1 | 426 | |
7:00 | 78 | 5 | 1.4 | 376 | |
通過現(xiàn)場試驗(yàn)表明，進(jìn)入離心機(jī)原油含水遞減梯度較大對脫水有影響，但原油加入破乳劑、鹽水、提溫后，經(jīng)離心機(jī)處理后的水中明顯含有渣和膠質(zhì)物，破乳脫水效果較好，出油含水3.5%，出水平均含油547mg/L，說明采用熱化學(xué)+機(jī)械離心處理工藝單獨(dú)處理老化油是可行的。
5 老化油處理工藝方案優(yōu)化
改進(jìn)后的“熱化學(xué)+機(jī)械離心”處理工藝可以通過水力旋流裝置或預(yù)沉降罐對來液進(jìn)行預(yù)處理，除去大部分游離水及其中的雜質(zhì)，以降低熱負(fù)荷及藥劑用量。油相（油包水乳狀液）進(jìn)入后續(xù)熱化學(xué)+機(jī)械離心的處理工藝進(jìn)行處理。處理后的原油輸入凈化罐。
6 結(jié)論
（1）由于老化油中含有一定的雜質(zhì)，單獨(dú)的熱化學(xué)沉降脫水效果不好，且不易使油相中的雜質(zhì)脫出。同時(shí)，進(jìn)入原油集輸系統(tǒng)回產(chǎn)生阻塞污染等問題。
（2）通過室內(nèi)外試驗(yàn)表明，熱化學(xué)處理后經(jīng)機(jī)械離心的方法可以將老化油處理合格，但需優(yōu)選離心機(jī)和優(yōu)化工藝。
